第7章维生素与矿物质

Chapter7VitaminandMinerals维生素与矿物质维生素维生素概述食品中的脂溶性维生素食品中的水溶性维生素食品中维生素损失的常见原因维生素知识点从化学结构学习和掌握常见维生素的理化性质、稳定性，在食品加工、贮藏中所发生的变化及其对食品品质的影响重点常见维生素化学结构、理化性质及其食品加工稳定性影响食品维生素含量的影响因素难点维生素C的理化性质及其氧化还原反应维生素E抗氧化和清除自由基的反应机理维生素概述维生素(Vitamin)是活细胞为了维持正常生理功能所必需的、微量的天然有机物质的总称。大部分维生素不能在人体内合成，或不能在体内大量储存，因此必须定期从外界食物中摄取。目前对各种维生素最常用的是他们的俗名，如抗坏血酸、视黄醇等。维生素概述维生素的主要生理功能缺乏VA会出现夜盲症、干眼病和皮肤干燥缺乏VB1可患脚气病缺乏VB2可患唇炎、口角炎、舌炎和阴囊炎缺乏VB12可患恶性贫血缺乏VC与血管弹性有关，可患坏血病缺乏VD可患佝偻病其他功能辅酶或辅酶前体。大部分水溶性维生素都能作为辅酶。如烟酸，叶酸等抗氧化剂:VE，VC维生素概述维生素相关概念前维生素或维生素原(provitamin):化学结构上与某种维生素类似，经过机体简单的代谢反应即可转变成维生素化合物。如β-胡萝卜素能转变为VA；7-脱氢胆固醇可转变为VD3。注意:

如果某一化合物需要经许多复杂代谢反应才能成为维生素，则不能称为维生素原。如色氨酸要经过多个化学转化步骤才能够形成尼克酸，因此色氨酸不能被称为维生素原。同效维生素(vitamer):化学结构与维生素相似，并具有维生素作用和活性的衍生物。如视黄醇酯、视黄醛、视黄酸是VA的同效维生素。抗维生素(antivitamin):化学结构类似维生素，但与维生素有竞争作用、具有对抗维生素作用的物质。如双香豆素抗VK；甲氨蝶呤抗叶酸代谢。维生素概述维生素的溶解性脂溶性:VA、VD、VE等水溶性:VB族和VC

项目脂溶性维生素水溶性维生素化学组成含碳、氢、氧除碳、氢、氧外，有的还含有氮、硫等溶解性溶于脂肪及脂溶剂溶于水吸收排泄随脂肪吸收进入淋巴系统血液吸收积存性大部分积存于体内一般体内无积存缺乏症出现时间缓慢相对较快毒性易引起中毒几乎无毒性稳定性大多数稳定性强大多数稳定性差水溶性维生素维生素C

又称抗坏血酸(AscorbicAcid,AA)，是六碳不饱和多羟基内酯，具有烯二醇基团，还原性很强。C3的羟基易电离释放H+，故具有有机酸的性质。具有4种异构体：L-抗坏血酸、L-异抗坏血酸(C5异构)、D-抗坏血酸(C4异构)、D-异抗坏血酸。L-抗坏血酸VC生物活性最高。D-抗坏血酸无活性，但还原性强。VC以氧化型或还原型存在，从而作为受氢体和供氢体，参与体内的许多生物氧化还原反应。p241L-抗坏血酸123维生素C

有氧降解氧气可将AA氧化为脱氢抗坏血酸(DHAA)。如果在还原剂存在下，此反应为可逆反应。DHAA易不可逆地水解成2,3-二酮古洛糖酸(DKG，不具AA活性)。DKG再次氧化脱水会产生高不饱和产物和多聚物。AA在人体内的氧化、分解与代谢是经过2,3-二酮古洛糖酸转变为苏阿糖酸和草酸。铜、铁、铝等金属离子可催化AA的氧化降解。金属离子催化AA的氧化速度与氧气分压(40~100kPa)成正比。当氧气分压<20kPa时，AA氧化速率与氧气分压无关。氯化钠、丙二醇、甘油、蔗糖、螯合剂对AA都有稳定作用，因为它们可降低氧在溶液中的溶解度。维生素C

有氧降解pH决定AA的离子状态从而影响氧化速率。AA对氧化物的敏感性:全质子态(AH2)<AH-<A2-。AA最稳定的pH值约为5.4。而在碱性(pH>7.6)时则易分解。随T↑，AA降解速率↑。无氧降解AA经过酮基互变异构体(H2A-Keto)进行反应，该互变体与其负离子(HA--Keto)达到平衡时，负离子经过内酯化作用生成DKG。pH3~4时，无氧降解达到最大速率。常温时，无氧降解的速率常数比有氧降解的小2~3个数量级。金属催化速率与氧浓度无关，而与金属螯合物稳定性相关。L-AA的氧化途径2,3-二酮古洛糖酸半脱氢抗坏血酸自由基L-脱氢抗坏血酸其它羧酸2-呋喃甲酸糠醛氨基酸木酮糖3-脱氧戊酮糖维生素C

AA氧化的其它影响因素AA晶体在100℃不降解，Aw↑，VC降解↑。

许多酶如多酚氧化酶、AA氧化酶、H2O2酶、细胞色素氧化酶等可加速AA的氧化降解。食品中的其它成分如花青素、黄烷醇，及多羟基酸如苹果酸，柠檬酸、聚磷酸等对AA有保护作用。亚硫酸盐对其也有保护作用。维生素C的功能参与合成胶原蛋白，利于组织创伤的愈合。促进骨骼和牙齿生长，增强毛细血管壁的强度，避免牙龈和骨骼出血。保护易氧化的物质。抑制脂肪氧化的机理:

清除单重态自由氧；还原以氧和碳为中心的自由基，同时形成较少活性的半脱氢抗坏血酸自由基或DHAA；优先氧化AA同时除去氧；使其他抗氧化再生，如还原生育酚自由基。CollagenSynthesis维生素C的功能是食品中一种常用的抗氧化剂。可保护食品中其它成分不被氧化；可有效抑制酶促褐变和脱色；在腌肉中促进发色并抑制亚硝胺的形成；在啤酒工业中作为抗氧化剂；在焙烤工业中作面团改良剂；对维生素E或其它抗氧化剂有很好的增效作用；能捕获单线态氧和清除自由基，抑制脂肪氧化。维生素C缺乏症许多动物体能合成VC，只有人、猿猴和豚鼠需从食物中获取。广泛存在于水果和蔬菜中，唯一的动物来源为牛乳和肝脏。蔬果来源:Citrusfruits,potatoes,greenpeppers,cauliflower,strawberries,romainelettuce,spinachEasilylostthroughcooking;Sensitivetoheat;Sensitivetoiron,copper,oxygenDeficientfor20-40days:fatigue,pinpointhemorrhages;bleedinggumsandjoints.Whoisatrisk?Infants,elderlymen–alcoholics,smokers维生素B1

又叫抗脚气病维生素，或硫胺素(thiamin)。结构:含硫的噻唑环和含氨基的嘧啶环通过亚甲基连接。分子中有一个具有强碱性质的四级胺，在食品中通常所遇到的pH值范围内完全电离。嘧啶环上N1位上质子电离生成硫胺素游离碱(pKa1=4.8)，嘧啶环上的氨基也可电离。其电离程度取决于pH值。在食品中的存在形式包括游离的硫胺素、焦磷酸酯，此外也以盐酸盐和硝酸盐等形式存在。呈生物活性状的VB1是硫胺素焦磷酸酯(TPP)。p246各种形式的硫胺素分子化学结构维生素B1硫胺素的辅酶作用是通过噻唑环上第二位上的氢解离成强的亲核基。硫胺素是所有维生素中最不稳定者之一，其稳定性取决于温度、pH值、离子强度、缓冲体系等。但对光不敏感。对热非常敏感，热降解通常包括分子中亚甲基桥的断裂。其降解受Aw影响极大，一般Aw为0.50~0.65范围降解最快。硫胺素降解的速率对pH极为敏感在酸性pH范围内(pH<6)，硫胺素降解较为缓慢；pH6~7时，硫胺素降解加快，噻唑环会被破坏；pH=8时，体系中已不存在噻唑环。13513硫胺素的降解途径(脱氢硫胺素)硫胺素二硫化物维生素B1硫胺素经分解或重排能够生成具肉香味的含硫化合物，这是因为硫胺素嘧啶环上的氨基和噻唑环第3位上的氮易受到pH的强烈影响，这两个位置上都有发生降解反应的可能。由于嘧啶环含伯胺基，因此在中等水分活度和中性及碱性pH时降解速度最快。嘧啶环及其次级产物更容易发生降解反应。硫胺素能被硫胺素酶降解。血红蛋白和肌红蛋白可作为降解的非酶催化剂。其他化学反应与亚硝酸盐反应，使硫胺素失活。氧化剂促进氧化，生成脱氢硫胺素。维生素B1VB1在机体内参加糖的代谢，它对维持正常的神经传导，以及心脏、消化系统的正常活动具有重要的作用。缺乏VB1易患脚气病或多发性神经炎，产生肌肉无力、感觉障碍、神经痛、影响心肌和脑组织的结构和功能，并且还会引起消化不良、食欲不振、便秘等病症。VB1食物来源:广泛分布于动植物食品中，其中在酵母中含量最高，瘦肉、核果及蛋类中含量也较丰富。谷物中的VB1多集中于皮层和胚部。VB1易缺人群:Poor;Alcoholics;Elderly;Dietconsistingofhighlyprocessedfoods维生素B2

又叫核黄素(Riboflavin)，其母体化合物是7,8-二甲基-10-(1’-核糖醇)异咯嗪，其具有生物活性的衍生物都叫核黄素。5’位上的核糖醇磷酸化后生成黄素单核苷酸(FMN)，再加上5’-腺苷单磷酸，则变为黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)。VB2属于水溶性维生素，但水中溶解性很低。FMN和FAD是某些酶如细胞色素C还原酶、黄素蛋白等的组成部分，起着电子和质子的传递体作用，在葡萄糖、脂肪酸、氨基酸和嘌呤的氧化中起作用。由于异咯嗪环的1位和5位间存在共轭双键，因而容易发生氧化还原反应。所以VB2有氧化型和还原型两种形式，还原型的VB2被称为二氢核黄素。在体内，在氧化-还原态的相互转换中氢原子被传递。

p249FADorFMNFADH2orFMNH2(oxidizedflavin)(reducedflavin)维生素B2

核黄素在大多数食品加工条件下都很稳定，且不受空气中氧的影响。对热稳定，对酸和中性pH也稳定，在120℃加热6h仅少量破坏。在碱性条件下迅速分解。光是核黄素降解的主要因素在光照下转变为光黄素(碱性)和光色素(酸性)，并产生自由基。光黄素是一种强氧化剂，对其它维生素尤其是抗坏血酸有破坏作用。核黄素光氧化与食品中多种光敏氧化反应关系密切。牛奶在日光下存放2h后核黄素损失>50%，产生“日光臭味”。食品中的核黄素与硫酸和蛋白质结合形成复合物。游离型核黄素的光降解作用比结合型更为显著。核黄素在酸性与碱性介质中的光分解反应VB2缺乏症Ariboflavinosis核黄素缺乏病Glossitis舌炎,cheilosis唇干裂,seborrheicdermatitis脂溢性皮炎,stomatitis口腔炎,eyedisorder,throatdisorder,nervoussystemdisorderOccurswithin2monthsUsuallyincombinationwithotherdeficiencies食物来源:

Milk/products;Enrichedgrains;Liver;Oyster;Brewer’syeast易缺人群:

Rare/lowmilk/dairyintake;Alcoholics;Longtermphenobarbitaluse脂溶性维生素维生素A是一类由20个碳构成的具有活性的不饱和碳氢化合物。其羟基可被酯化或转化为醛或酸，也能以游离醇的状态存在。是所有具有视黄醇(VA1)生物活性的β-紫罗宁衍生物的统称。至少有1个无氧合的β-紫罗酮环；在异戊二烯支链的终端有1个羟基、醛基或羧基。VA主要有VA1(视黄醇，Retinol，熔点64℃)及其衍生物(醛、酸、酯)、VA2(脱氢视黄醇，Dehydroretinol，熔点17~19℃)。异戊二烯结构单位维生素A1(视黄醇)维生素A2(脱氢视黄醇)维生素A的化学结构(R=H或COCH3醋酸酯或CO(CH2)14CH3棕榈酸酯)β-紫罗酮环p260维生素A类胡萝卜素可作为VA原。如β-胡萝卜素进入动物体后，受肠壁中的一种酶的作用而转变为VA。大多数类胡萝卜素都可以看作番茄红素的衍生物。若类胡萝卜素的一个环上带有羟基或羰基，其VA原的活性低于β-胡萝卜素，若两个环上都被取代则无活性。番茄红素(Lycopene)R1环R2环胡萝卜素R1环R2环番茄红素(C40H56)α-胡萝卜素(C40H56)β-胡萝卜素(C40H56)γ-胡萝卜素(C40H56)ξ-胡萝卜素(C40H56)大多数类胡萝卜素都可以看作番茄红素的衍生物。VA1结构中有共轭双键，有多种顺、反立体异构体。食物中的VA1主要是全反式结构，生物效价最高。VA2的生物效价只有VA1的40%，而1,3-顺异构体(新VA)的生物效价是VA1的75%。新VA在天然VA中约占1/3左右，而在人工合成的VA中很少。VA1主要存在于动物的肝脏和血液中，VA2主要存在于淡水鱼中。蔬菜中没有VA，但含有胡萝卜素。胡萝卜素进入体内后可转化为VA1，其中以β-胡萝卜素转化效率最高，1分子的β-胡萝卜素可转化为2分子的VA，而其中能真正吸收的仅为1/3。维生素A维生素A加热、光照、酸化、次氯酸或稀碘都可能导致VA前体异构化，使其部分丧失或彻底丧失VA活性。VA的氧化降解与不饱和脂肪的氧化降解类似。无论是直接氧化还是自由基引发，能促进脂肪氧化的因素都能加速VA氧化。VA对氧、氧化剂、脂肪氧化酶等因素较敏感。无O2，120℃，保持12h仍很稳定；有O2时，加热4h即失活。紫外线和金属离子均会加速其氧化。氧化酶可导致分解。在碱性和弱酸性条件下较稳定，但在无机酸条件下不稳定。β-胡萝卜素降解途径

或聚合物如顺式β-胡萝卜素VA的含量可用国际单位(InternationalUnits，IU)表示:1IUVA=0.344μg维生素醋酸酯=0.549μg棕榈酸酯=0.600μgβ-胡萝卜素=1.2μg其它类胡萝卜素维生素A原也可以使用视黄醇当量(RetinolEquivalents，RE)来表示:1视黄醇当量=1μg视黄醇维生素A维生素AVA具有促进生长发育与繁殖，延长寿命，维持人的视力正常，维护上皮组织结构的完整和健全等生理功能。Vision;Proteinsynthesis;Epithelialcells,mucousmembranes;Reproductionandgrowth来源:VA一般是由天然物中分离而得。动物性食物:肝脏、蛋黄、乳制品中主要的VA原有α、β、γ-胡萝卜素等植物中的色素:β-胡萝卜素进入动物体后，可转变为VA维生素D维生素D(Calciferol)是类固醇的衍生物。主要有VD2(麦角钙化醇，Ergocalciferol)和VD3(胆钙化醇，Cholecalciferol)。VD原和VD分子中，均含有相同的由19个碳原子组成的环状结构，具有C3羟基及特有的共轭三烯结构。关键的特征在于C17的脂肪链，C17位上的脂肪链中碳22~24的结构与VD活性密切相关。饱和侧链碳22~24上无取代基时，活性最高；在C24引入甲基或乙基，其生理活性分别降低1/2或1/4；当C17位侧链为羟基或在其C24引入羧基时，活性消失。p264维生素D类固醇(steroid)

1,25-二羟胆钙化醇1,

25-dihydroxycholecalciferol1,

25-(OH)2D3维生素DVD的C3羟基应为游离形式，若被转变成在体内不易水解的酯或形成醚类时，或被巯基取代时，其活性消失。VD在体内被代谢为1,25-二羟胆钙化醇时，才显示生物活性。植物性食品中不含VD，但VD原在动、植物体内都存在。VD前体(麦角固醇和7-脱氢胆固醇)经紫外线照射后，可产生维生素D2和D3。酵母和真菌中含麦角固醇。人体及其它动物的皮肤中含有7-脱氢胆固醇。因此，人的皮肤在日光下暴露可生成VD3。

7-脱氢胆固醇转化为维生素D3的反应过程(这是一个复杂的形成过程，包括脱氢胆固醇的光化学修饰和非酶异构化。)

麦角固醇转换成维生素D2的过程

31510196789121315171820212425262728252627食品中的VD通常具有较好的稳定性，对热、碱较稳定。通常的食品加工对其活性无影响。VD的损失主要与光照和氧化有关。其光解机制可能是直接光化学反应或由光引发的脂肪自动氧化而间接影响VD稳定性。VD易发生氧化，主要是因为其分子中含有不饱和双键，特别是有空气存在的情况下。VD的含量可用国际单位表示，即1IUVD=0.025μgVD2或VD3

VD主要功能:促进肠壁对钙和磷的吸收，调节钙磷代谢；有助于骨骼钙化和牙齿的形成，缺乏时易导致佝偻病或软骨病。维生素D维生素DVD主要来源:肝脏、蛋黄、强化牛奶、奶油、鱼肝油、香菇。CodLiverOil(1390IU/15mL)Catfish:425IU/3-4ozSalmon:360IU/3-4ozTunacannedinoil:235IU/canWholeegg:20IU/60geggMushrooms:Shiitake(154IU/100g),Portabella(10IU/100g),PortabellaexposedtoUVlight(420-525IU/100g)维生素E维生素E(Tocopherol)又名生育酚，为具有6-羟基苯并二氢吡喃(母育酚)结构，并具有α-生育酚类似活性的维生素总称。通过提供酚羟基的质子和电子，捕获自由基，是抗氧化剂。按结构可分为生育酚和生育三烯酚两大类，每类又可分为α、β、γ、δ四种构型。生育三烯酚与生育酚结构上的区别在于其侧链的3'、7'和11'处有双键。α-生育酚是自然界中分布最广泛、含量最丰富，也是活性最高的VE形式。天然存在的α-生育酚为右旋体，而合成的α-生育酚为消旋体。p264生育酚的苯并二氢吡喃环上的氢可被甲基取代，甲基取代物的数目和位置不同，其生物活性也不同。各种生育酚的差异仅在于甲基的数目和位置不同。VE对酸、热都很稳定，在无氧条件下对热稳定，即使加热至200℃也不会被破坏。对碱不稳定。VE对氧敏感，发生氧化反应而失去活性。食品在加工和贮藏过程中会引起VE大量损失。VE极易受分子氧和自由基氧化，因此可以充当抗氧化剂(淬灭单线态氧)和自由基清除剂。生育酚自由基较不活泼，通过生成二聚生育酚、三聚生育酚，终止自由基反应。若进一步氧化和重排生成生育酚氧化物、生育氢醌、生育醌。铁、铅等金属离子或油脂氧化能促进VE的氧化。维生素E维生素E清除自由基的反应机理生育酚氧化物生育酚醌生育酚氢醌生育酚受单线态氧攻击而降解

维生素E机体内的自由基对细胞膜的伤害最大。细胞上的磷脂中的不饱和脂肪酸会形成过氧化自由基，VE可与之反应保护细胞膜。在生育酚的几种异构体中与单线态氧反应的活性大小:α>β>γ>δ;抗氧化能力大小:δ>γ>β>α。VE的含量也可用国际单位表示：1mg天然D-α-生育酚=1.49IU1mg人工合成DL-α-生育酚

醋酸酯=1.10IU维生素EVE缺乏症短期缺乏引起红细胞溶血和婴幼儿的溶血性贫血长期缺乏引起神经肌肉功能障碍

、纤维囊性乳房疾病、间歇性跛行VE来源植物性食品，如大豆油、花生油、玉米油、棉籽油、麦胚油、芝麻油等和蔬菜中含量较多。维生素K

维生素K(Phylloquinone)是脂溶性萘醌类的衍生物，其基本结构为2-甲基-1,4-甲萘醌或萘胺，C3连有不同长度的碳链。天然VK有两种形式，VK1(叶绿醌，Phylloquinone)和VK2(聚异戊烯基甲基萘醌，Menaquinone)。人工合成的化合物也具有VK活性，其中最重要的是VK3(2-甲基-1,4-萘醌，Menadione)，VK3在人体内可转变为VK2，其生理活性是VK1和VK2的2~3倍。p267

维生素K的结构式1234VK结构中萘醌环的醌基氢化，VK的凝血活性不会发生太大的改变；如果苯环被氢化，VK活性将大大降低；若将苯环以其它芳环或杂环代替，如噻吩，VK生理活性将锐减。VK中C2的甲基被乙基、烷氧基、烯丙基或氢原子替代，VK活性也将降低。该甲基被氯原子取代的化合物是VK的拮抗物。VK结构中C3无烃基取代基时，VK的生理活性最高。对热、酸稳定，在正常的烹调过程中损失很少。对碱不稳定，遇光(特别是紫外光)很快被破坏，可被空气中的氧缓慢氧化而分解。具有还原性，可清除自由基，保护食品成分如脂类等不被氧化，并且减少腌肉中亚硝胺的生成。维生素K

维生素K

VK主要生理功能VK控制血液凝结。维生素Ｋ是四种凝血蛋白(凝血酶原、转变加速因子、抗血友病因子和司徒因子)在肝内合成必不可少的物质。缺乏VK会延迟血液凝固；引起新生儿出血病。VK来源VK1仅存在于绿色植物中，如菠菜和卷心菜等叶菜中含量较多；VK2则可由许多微生物和动物的肠道中的细菌合成。食品中维生素损失的常见原因由于各种维生素的性质不同，食品中维生素的损失情况也不尽相同。氧气的氧化加热的温度和时间酸碱度(pH值)

金属与酶的作用光或电子辐射水分含量等

p238常见维生素的稳定性维生素光照氧化剂还原剂热湿度酸碱维生素A+++++++++++++维生素D++++++++++++++维生素E+++++++++++维生素K++++++++++++维生素C++++++++++++++硫胺素+++++++++++++核黄素++++++++++++烟酸++++++++维生素B6++++++++++维生素B12+++++++++++++++泛酸+++++++++++++叶酸++++++++++++++生物素+++++++++其中：+代表不敏感++代表敏感+++代表非常敏感食品中维生素损失的常见原因食品中维生素含量的内在变化食品中维生素在预加工过程中的变化热处理对维生素含量的影响食品添加剂对维生素含量的影响

食品贮藏中维生素的损失

食品中维生素含量的内在变化生长地和气候不同会影响植物维生素含量。动物制品中的维生素含量与物种和动物的食物结构有关。植物在不同采收期维生素含量不同。蔬菜的成熟度越高，其中的维生素含量越高；水果相反。开花期后周数平均重量(g)色泽维生素C含量(mg/100g)233.4绿10.7357.2绿7.64102黄-绿10.95146红-绿20.76160红14.67168红10.1番茄不同成熟期维生素C的含量

小麦出粉率与面粉中维生素保留比例之间的关系食品中维生素含量的内在变化不同部位植物根部维生素含量最低，叶片含量最高；果实表皮中维生素含量最高。采收和屠宰后处理的影响采后或宰后内源性酶会分解维生素。去皮、浸提、切碎、谷物研磨等均会造成维生素的损失。食品中维生素含量的内在变化由于维生素的化学结构和理化性质存在很大差异，食品中的维生素之间相互影响及干扰彼此稳定性。在维生素强化食品中需考虑此类问题。目前，明确有5种维生素之间会影响相互的稳定性(实施干扰的维生素→被干扰的维生素)。VC→叶酸；VC

→

VB12；VB1→叶酸；VB1→VB12；VB2→VB1；VB2→叶酸；VB2→VC。叶酸遇光易分解，如存在微量核黄素，则会加速叶酸的光分解。VB12对氧化剂和还原剂敏感，而VC、VB1和烟酰胺分解产物的存在则会加剧其分解反应。VB2的荧光特性则能够促使VC因光作用而发生氧化。食品中维生素在预加工过程中的变化

果蔬在水洗、整理以及在切分过程中，氧化与流失造成水溶性维生素损失较多。对于化学性质较稳定的水溶性维生素如泛酸、烟酸、叶酸、核黄素等，溶水流失是最主要的损失途径。果蔬清洗时，一般维生素的损失很少，但要注意避免挤压、碰撞、切后清洗造成水溶性维生素的大量流失。果蔬的去皮、整理会造成富集于表皮或老叶中的维生素的大量流失。苹果皮中VC的含量比果肉高3~10倍。柑橘皮中的VC比汁液中含量高。莴苣和菠菜外层叶中VC比内层叶中高。热处理对维生素含量的影响热处理是常用手段，如烫漂、预煮等预处理，熟化、灭菌、干燥等加工过程。淋洗、漂烫处理水溶性维生素的损失严重；维生素发生热降解而被破坏；维生素在水中的溶解流失。温度越高、加热时间越长，损失越多。高温短时损失<低温长时损失。空气冷却时的损失较小，以水冷却时损失量增加。维生素种类:影响较大的有VB1、VC、叶酸和VB2。对氧敏感，加热更易被破坏。影响较大的有VB1、VC、VB12、生物素、VA、VE、VK。

10min漂烫对豌豆维生素C含量的影响1-漂烫液中的抗坏血酸含量；2-豌豆中抗坏血酸含量；3-豌豆和漂烫液中的脱氢抗坏血酸含量热处理对维生素含量的影响微波加热维生素的损失最少。蒸汽加热维生素的损失比漂烫处理少。加热灭菌处理:巴氏杀菌(低温消毒)后，食品中大量的维生素被破坏，高温瞬时灭菌对维生素的破坏很少。脱水干燥方式:冷冻干燥、真空干燥、喷雾干燥维生素损失很小。辐照:对辐照最敏感的维生素有VB1、VA、VE。食品添加剂对维生素含量的影响体系的酸碱性的影响泛酸、VB12、叶酸在酸性环境中容易失去活性。酸性环境中VC稳定，弱酸中VB12稳定。VE、VB1、VB6、VB12、叶酸在碱性介质容易遭受破坏。铁、铜、锌、锰、硒、硫等微量元素及其螯合物催化引起的氧化还原反应破坏维生素的稳定性。VB1对Cu2+敏感；Fe3+和Cu2+可加速VC氧化反应。氧化-还原性物质的影响氧化性物质会加速VC、胡萝卜素、叶酸等的氧化，而还原性物质会保护这些维生素。氧化剂:亚硝酸盐；还原剂:亚硫酸盐、还原糖。食品添加剂对维生素含量的影响亚硝酸盐可以与VC发生氧化-还原反应，生成的NO可与肌红蛋白结合产生亮红色物质，长时间不褪色。亚硝酸盐与胺类物质在胃中能够结合形成致癌物——亚硝胺。添加VC或异VC(钠)，能阻断致癌物亚硝胺的形成。亚硝酸盐可造成VB1的破坏。抗坏血酸与亚硝酸的作用机理亚硝酸钠处理的牛肉与对照比较

食品添加剂对维生素含量的影响一些糖类，特别是一些还原糖，可以与具有氧化性的维生素发生氧化-还原反应，从而影响这些维生素的稳定性。如在100℃，pH值略偏碱性的条件下，葡萄糖、果糖、核糖、乳糖及麦芽糖都会导致叶酸的损失。在95℃，pH6.0-7.5的实验条件下，VB1的损失与还原糖的性质及其浓度密切相关：影响最大的是木糖，其次是葡萄糖，再次为麦芽糖。VB1的分解程度与还原糖的浓度呈正相关。

食品添加剂对维生素含量的影响亚硫酸(盐)被广泛添加于啤酒及其他酒类、虾贝类水产品、脱水果蔬类等食品加工中。在酸性介质中，是有效的抗菌剂；在蔬菜和水果切片，虾贝类水产品中，抑制非酶褐变和酶促褐变。亚硫酸盐的还原性有利于VC的保存。VB1/VB12/VA/VE/VK等对亚硫酸盐极敏感。尤其是VB1与亚硫酸盐反应后失去生理活性。如果葡萄酒中残留有400ppmSO2，1周后VB1损失率高达50%。食品贮藏中维生素的损失Aw、包装材料、温度、时间、氧、光等贮藏条件对维生素的保存率都有重要影响。在相当于单分子层水的Aw下，维生素很稳定，而在多分子层水范围内，随Aw↑，维生素降解速度↑。一般时间越长，温度越高，Aw越大，氧气压越大，损失越大。食品变质的影响食品脂类氧化作用的产物氢过氧化物、过氧化物和环过氧化物会使β-胡萝卜素、VC和VE氧化；过氧化物也可导致VB1、VB6和泛酸等的破坏；碳水化合物的非酶褐变反应所生成的高度活泼的羰基化合物(还原酮)也可破坏共存的维生素。矿物质概述矿物质的基本理化性质食品中矿物质的生物利用率食品中矿物质元素的含量及影响因素重点食品中矿物质元素的理化性质食品中矿物质元素的存在状态及其生物利用率食品加工及贮藏方式对矿物质元素的含量的影响p268概述定义:食品中除C、H、O、N外的元素。必需矿物元素，为生命体正常代谢所需。根据在人体内的含量和人体的需要量分为宏量元素:Ca、Mg、P、K、Na、Cl、S，约占矿物质总量的60%~80%。机体内含量>0.01%。微量元素:Fe、Cu、Zn、I、Mo(钼)、Mn、Co、Se(硒)、Cr(铬)、Ni、Sn(硒)、Si、F、V(钒)。机体内含量<0.005%。存在于生物中，但是否是生命体所需元素尚未确定。如镍、硅、铝、硼等。有毒元素:Pb(铅)、Cd(镉)、Hg(汞)、As(砷)。概述矿物质的功能是生物体的组成部分，如P、S是蛋白质的组成元素。维持生物体的渗透压及机体的酸碱平衡。矿物质和蛋白质一起维持细胞内外的渗透压平衡。

保持神经、肌肉的兴奋性，如Ca2+、Mg2+、K+、Na+对机体具有特殊的生理作用。是机体内许多酶的组成成分或激活剂，如血红蛋白中的Fe、碳酸酐酶中的Zn

对食品的感官质量有重要作用，如磷酸盐增加肉的持水性。概述任何一种矿物质元素都有正反两方面的效应，尤其是微量元素大多存在量效关系。必需元素摄入过多也会产生有害性。矿物质元素的有害性影响并改变生物大分子活性部位所具有的特定空间构象，使生物大分子失去原有的生物学活性。

取代生物体中某些大分子中的必需元素。如钡取代蛋白激酶中原有的镁，从而抑制酶的活性。钡取代蛋白激酶中原有的镁，从而抑制酶的活性。影响生物大分子的重要功能基团。如镉、汞等与生物体内某些酶蛋白分子中的半胱氨酸残基中-SH基结合，从而抑制酶的催化活性。矿物质的基本理化性质在水中的溶解性水中的溶解性决定了矿物质元素的生物利用率和活性。可溶易被吸收，如Fe3+难溶，不利吸收，而Fe2+易于吸收。

食品中矿物质元素溶解性的决定因素元素本身的性质影响最大。如IA族(Na、K)和VIIA族元素(Cl、I)在食品中以游离的离子形式存在。食品的pH。一般来说，pH越低，矿物质元素的溶解性越高。食品的构成。食品中的蛋白质、氨基酸、糖等与矿物质元素形成不同类型配合物，从而有利于矿物质元素的溶解。矿物质的基本理化性质酸碱性酸和碱可通过改变食品的pH值来影响食品中组分的功能性质和稳定性。Lewis酸碱理论Lewis酸:具有接受电子对的空轨道的物质Lewis碱:能够提供电子对的物质Lewis酸碱理论可以很好地解释不同价态的同一微量元素可以形成多种复合物，参与不同的生化过程，具有不同的营养价值。矿物质的基本理化性质氧化还原性矿物质元素常常不同的价态表现出不同的氧化还原性质。在一定条件下不同的价态间可以转化，同时伴随着电子、质子或氧的转移。同一元素不同价态之间存在着化学平衡关系。价态的变化和相互转换的平衡反应，不仅可以影响到食品的物理和感官性质，也会影响到组织和器官中的环境特性，从而影响其生理功能，表现出营养性或有害性。如食品中的铁元素存在Fe2+、Fe3+两种价态。Fe2+是生物有效价态，而Fe3+积累较多时会产生有害性。矿物质的基本理化性质微量元素的浓度与活度微量元素的浓度和存在状态将会影响各种生化反应对生命体的作用。但确定矿物质元素对生命活动的作用除与浓度有关外，还与矿物质元素的价态、存在形态、膳食结构等有关。因此，目前仅用食品中矿物质元素含量或浓度来判断某种矿物质元素作用是有其局限性的。矿物质的基本理化性质螯合效应螯合物:由多齿配位体以多个配位键与一个金属离子相结合，在空间上形成以金属离子为中心的环状结构。配为体的配位原子为O、S、N、P。食品中许多金属离子与有机分子形成螯合物，且金属元素所处的配合物状态，对其营养与功能有重要的影响。如Fe以血红素的形式存在，才具有携带氧的功能；Mg以叶绿素形式存在才具有光合作用.矿物质元素被螯合后有的利于吸收，提高生物有效性，如肽、氨基酸、糖、核酸等与矿物质的螯合物；有的降低生物有效性，如M-植酸。食品中矿物质的生物利用率矿物质元素的生物利用率的影响因素矿物质元素在水中的溶解性和存在状态矿物质元素之间的相互作用螯合效应其他营养素摄入量的影响人体的生理状态食物的营养组成

食品中矿物质的生物利用率食品中矿物质元素的存在形式溶解态和非溶解态；胶态和非胶态；有机态和无机态；离子态和非离子态；配位态和非配位态；价态。

矿物质元素的存在形式对其营养性及安全性的影响营养性。膳食中血红素铁虽然比非血红素铁所占的比例少，但其吸收率却比非血红素铁高2~3倍，且很少受其他膳食因素包括铁吸收抑制因子的影响。安全性。适量的Cr3+是人体所必需的微量元素，而Cr6+有毒，Cr2O72-是强致癌物质。食品中矿物质的生物利用率金属离子间的相互作用包括竞争、化合、协同、拮抗过多铁竞争载体会抑制Zn、Mn的吸收。Ca可以化学性地结合Zn，减低锌的吸收。Cu可以和Mg、Zn、S、Fe和Co反应，导致各种缺乏症。食品中矿物质元素的含量及影响因素食品原料对食物中矿物质元素含量的影响植物性食品的矿物质水平与土壤组成、植物特性、生长环境等条件有关。而动物性食品的矿物质含量的变化相对较小。但与动物的种类、品种、部位及喂养的饲料有较大关系。食品中矿物质元素的含量及影响因素在食品加工过程中矿物质含量的变化烹调、热烫、精制等会使其含量下降。水溶性的K、Na在漂、烫过程中极易损失；以不溶性的复合物形式存在的元素，如Ca在漂、烫时不易损失。谷物矿物质主要集中在表